(14分)如图(甲)所示,水平放置的平行金属板A、B,两板的中央各有一小孔O1、O2,板间距离为d,开关S接1.当t=0时,在a、b两端加上如图(乙)所示的电压,同时在c、d两端加上如图(丙)所示的电压.此时,一质量为m的带负电微粒P恰好静止于两孔连线的中点处(P、O1、O2在同一竖直线上).重力加速度为g,不计空气阻力.
(1)若在
时刻将开关S从1扳到2,当
时,求微粒P的加速度大小和方向;
(2)若要使微粒P以最大的动能从A板中的O1小孔射出,问在
到t=T之间的哪个时刻,把开关S从1扳到2,
的周期T至少为多少?
某同学质量为60kg,在军事训练中要求他从岸上以2m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上,然后去执行任务,小船的质量是140kg,原来的速度是0.5m/s,该同学上船后又跑了几步,最终停在船上,求此时小船的速度和该同学动量的变化。
如图甲所示,一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播,A、B间的距离为3m。从波传到A点开始计时,质点A的振动图象如图乙所示。试求:
①该波的波长;
②经过多长时间质点B第一次位于波峰位置。
如图所示的导热气缸固定于水平面上,缸内用活塞密封一定质量的理想气体,外界大气压强保持不变。现使气缸内气体温度从27℃缓慢升高到87℃,此过程中气体对活塞做功240J,内能增加了60J。活塞与气缸间无摩擦、不漏气,且不计气体的重力,活塞可以缓慢自由滑动。求:
①缸内气体从外界吸收了多少热量?
②升温后缸内气体体积是升温前气体体积的多少倍?
如右图a所示,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距L=d/2,一根导体棒ab以一定的初速度向右匀速运动,棒的右端存在一个垂直纸面向里,大小为B的匀强磁场。棒进入磁场的同时,粒子源P释放一个初速度为0的带电粒子,已知带电粒子质量为m,电量为q.粒子能从N板加速到M板,并从M板上的一个小孔穿出。在板的上方,有一个环形区域内存在大小也为B,垂直纸面向外的匀强磁场。已知外圆半径为2d, 里圆半径为d. 两圆的圆心与小孔重合(粒子重力不计)

(1)判断带电粒子的正负,并求当ab棒的速度为vo时,粒子到达M板的速度v;
(2)若要求粒子不能从外圆边界飞出,则v0的取值范围是多少?
(3) 若棒ab的速度v0只能是
,则为使粒子不从外圆飞出,则可以控制导轨区域磁场的宽度S(如图b所示),那该磁场宽度S应控制在多少范围内
工厂里有一种运货的过程可以简化为如图所示,货物m=20kg,以初速度V0=10m/s滑上静止的小车M,M=30kg,货车高h=0.8m。在光滑的轨道OB上设置一固定的障碍物,当货车撞到障碍物时会被粘住不动,而货物就被抛出,恰好会沿BC方向落在B点,已知货车上表面的动摩擦因数
,斜面的倾角为53°(
,g=10m/s2)
(1)求货物从A到B点的时间
(2)求AB之间的水平距离
(3)若已知OA段距离足够长,导致货车在碰到A之前已经与货物达到共同速度,则货车的长度是多少